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Verfahren zur Gewinnung von Phenolen aus Gasen und Flüssigkeiten Es
ist bekannt, daß man Phenole aus wäßrigen Flüssigkeiten durch Extraktion mit flüssigen
Phosphorsäureestern, insbesondere Triarylphosphaten und vorzugsweise Trikresylphosphat,
entfernen kann. Auch Gase oder Dämpfe kann man von Phenolen befreien, indem man
sie mit den genannten Phosphorsäureestern wäscht. Die mit Phenolen beladenen Phosphorsäureester
können durch Erhitzen von den Phenolen befreit und dann erneut für die Reinigung
verwendet werden.
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Es wurde nun gefunden, daß es besonders vorteilhaft ist, die Phosphorsäureester
für die Entfernung von Phenolen aus wäßrigen Flüssigkeiten und anschließend aus
Gasen oder zuerst aus Gasen und dann aus Flüssigkeiten zu benutzen, ohne daß die
Ester zwischendurch durch Erhitzen wiederbelebt werden. Man hat hierbei den Vorteil,
daß für die beiden Reinigungsverfahren nur eine einzige Regeneriervorrichtung erforderlich
ist. Wichtig ist aber vor allein, daß man hierbei die Phosphorsäureester wesentlich
höher mit Phenolen beladen kann, als dies sonst möglich ist.
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Es hängt von den jeweiligen Umständen, insbesondere dem Phenolgehalt
und der gewünschten Endreinheit der Flüssigkeit und des Gases, ab, ob man die Phosphorsäureester
zunächst für die Reinigung wäßriger Flüssigkeiten und dann für die Reinigung von
Gasen verwendet oder in umgekehrter Reihenfolge arbeitet. In vielen Fällen ist es
vorteilhaft, mit den frisch regenerierten Phosphorsäureestern zunächst wäßrige Lösungen
von Phenolen zu befreien und die Ester dann zur Reinigung von Gasen zu verwenden.
Hierbei kann man die Ester häufig
fast doppelt so hoch als bei der
Reinigung wäßriger Flüssigkeiten allein mit Phenolen beladen und diese doch noch
aus dem Gas praktisch vollständig entfernen; denn die Ester können noch erhebliche
Mengen Phenole aus Gasen aufnehmen, wenn sie aus wäßrigen Flüssigkeiten keine Phenole
mehr aufnehmen können., ohne daß deren Endreinigungsgrad leidet. Handelt es sich
andererseits darum, ein verhältnismäßig phenolarmes Gas zu reinigen und gieichzeitig
ein sehr phenolreiches Wasser von den Phenolen zu befreien, so wird man zweckmäßig
die frisch regenerierten Phosphor säureester zunächst für die Gaswäsche verwenden
und sie erst dann für die Reinigung des phenolhaltigen Wassers benutzen. Diese Arbeitsweise
ist besonders vorteilhaft, wenn die Phenole aus dem Gas möglichst vollständig entfernt
werden sollen ;hierfür benötigt man sehr phenolarme, d. h. weitgehend regenerierte
Ester, deren Aufnahmefähigkeit aber, wenn große Reinheit des behandelten Gases verlangt
wird, bei der Gasreinigung nicht ausgenutzt werden kann; aus tväßrigen Lösungen
können die Ester aber noch erhebliche Mengen Phenole aufnehmen.
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Son-ohl die Extraktion der wäßrigen Flüssigkeit als auch das Waschen
des Gases mit den Phosphorsäureestern werden unter den dafür geeigneten Bedingungen
durchgeführt, die sich im einzelnen nur nach dem gewünschten Reinheitsgrad der wäßrigen
Lösung und der Gase richten. Beispielsweise kann man eine oder beide Waschstufen
bei gewöhnlicher oder erhöhter Temperatur ausführen. Bei der Gaswäsche ist eine
höhere "Temperatur besonders dann zweckmäßig, wenn das Gas Dämpfe kondensierbarer
Flüssigkeiten, wie Benzin oder Wasser, enthält und diese beim Waschen mit den Phosphorsäureestern
nicht abgeschieden werden sollen. Man arbeitet dann bei Temperaturen über dem Taupunkt
der betreffenden Flüssigkeit. Beide Waschvorgänge können unter beliebigem Druck
ausgeführt werden.
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Man kann die Gase außer der Wäsche mit Phosphorsäureestern auch noch
anderen Behandlungen unterwerfen. Beispielsweise kann inan das Verfahren anwenden,
wenn man aus einem Gas Schwefelwasserstoff mit Hilfe von Natriumplienolatlösung,
die durch einfaches Erwärmen in bekannter Weise regeneriert wird, entfernen will.
Das Gas nimmt hierbei geringe Mengen Phenole aus der Waschflüssigkeit auf, die nach
dem vorliegenden \-erfahren daraus wieder entfernt werden können. Die hierfür gebrauchten
Phosphorsäureester können dann dazu dienen, aus dem bei der Regeneration der Natriumphenolatlösung
gebildeten wäßrigen phenolhaltigen Kondensat die Phenole zu entfernen. Auf diese
Weise können die bei der Entschweflung des Gases sonst verlorengehenden Phenole
wiedergewonnen und der Gasreinigung wieder zugeführt werden.
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Man kann auch ein Gas vor seiner weiteren Reinigung, z. B. von SchwefelwasserstolT,
zuerst mit Phosphorsäureestern behandeln, um aus ihm Phenole zti entfernen, die
bei der weiteren Reinigung schädlich wirken würden, und die hierfür gebrauchten
Phosphorsäureester dann für die Reinigung phenolhaltiger wäßriger Flüssigkeiten
benutzen.
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Das Verfahren eignet sich für die Behandlung beliebiger Gase, die
Phenole enthalten. Beispielsweise seien Gase genannt, die bei der Erhitzung kohlenstoffhaltiger
Stoffe entstehen, wie Kokereigas, Leuchtgas, Schwelgas aus Stein- oder Braunkohlen,
Generatorgas, Wassergas, Abgabe von der Druckhydrierung oder Krackgase. Die phenolhaltigen
wäßrigen Flüssigkeiten können aus den gleichen Verfahren, bei denen die plienolhaltigen
Gase gebildet wurden, oder auch aus anderen Quellen stammen. Beispiel i Bei der
Schwelung von Braunkohle wird durch Kühlung der Gase auf 4o ein Schwelwasser abgeschieden,
das im Liter 7 g Phenol enthält. Das Gas enthält hiernach noch 2 g Phenole im Kubikmeter.
Das Schwelwasser wird mit einem Raumteit Trikresylphosphat auf 2o Raumteile des
Schwelwassers in . der üblichen Weise gewaschen. Ein Teil des hierfür gebrauchten
Trikresylphosphats wird auf einen mit Raschig-Ringen gefüllten Waschturm geführt,
durch den das phenolhaltige Schwelgas, das eine Temperatur von 4o° hat, von unten
nach oben strömt. Dabei werden 8o0,0 der im Gas enthaltenen Phenole entfernt. Das
im Gaswaschturm gebrauchte Trikresylphosphat wird im Kreislauf wieder auf den Waschturm
zurückgeführt. Nur ein kleiner Teil wird laufend abgezweigt und gemeinsam mit dem
übrigen Trikresvlphosphat regeneriert. Bei der Behandlung des Schwelwassers wird
dessen Phenolgehalt auf i g im Liter gesenkt; dabei nimmt das Trikresylphosphat
je Liter 5o g Phenole auf. Wollte man es stärker beladen, so würde der Phenolgehalt
des behandelten Schwelwassers rasch steigen. Das Trikresylphosphat kann dann aber
noch 8o % der im Gas enthaltenen Phenole aufnehmen, wobei der Phenolgehalt in dem
Teil, der auch für die Reinigung des Gases dient, auf 7 5 g im Liter steigen kann.
Beispiel e Schwelgas, das im Kubikmeter etwa 2 g Phenol enthält und eine Temperatur
von etwa q.0° hat, wird in einem mit Füllkörpern
beschickten Turm
mit Trikresylphosphat gewaschen, wobei auf q.oo Raumteile Gas i Raumteil des Phosphorsäureesters
benutzt wird. Dabei. werden 96 bis 97 0;o der im Gas enthaltenen Phenole entfernt.
Das Trikresylphosphat wird so lange im Kreislauf immer wieder auf den Turm aufgegeben,
bis sein Phenolgehalt auf etwa 20 g im Liter gestiegen ist. Wollte man die Beladung
mit Phenol steigern, so geht die Reinigungswirkung zurück, z. B. derart, daß bei
einer Beladung des Trikresylphosphats mit 50 bzw. 75 g Phenolen je Liter
nur weniger als 9o bzw. 8o % der im Gas enthaltenen Phenole aus dem Gas entfernt
werden. Das Phosphat kann aber aus dem bei der Schwelung anfallenden Schwelwasser
noch weitere Phenole aufnehmen, wobei sein Phenolgehalt auf etwa 5o g im Liter ansteigt.
Der Phenolgehalt des Schwelwassers geht von et-,va 7 g auf etwa 1,5 g im Liter zurück.
Das Trikresylphosphat wird dann im Vakuum mit Wasserdampf behandelt, wodurch sein
Phenolgehalt auf etwa 5 g im Liter herabgesetzt wird. Es kann dann erneut für die
Reinigung des Gases und des Schwelhassers verwendet werden.